合金钢管

在重型装备制造领域，超重超大型合金钢管的重量往往达数百吨，甚至更大。采用传统的整体制造方法存在风险大、成本高、运输和吊装难度大等缺陷，于是提出了重型承载结构的剖分一组合设计制造思想，即将无法制造的重型承载件剖分为若干子件，然后以某种连接方式组合成为一个整体，以降低制造难度。

剖分后各子件的制造难度大大降低，子件间的组合连接问题成为剖分一组合结构能否实现的核心问题。传统的合金钢管的连接方式为机械连接和冶金结合。前者在连接螺纹、键孔和销孔处产生应力集中区，易发生疲劳***；后者主要是焊接，大断面结枃的焊接质量控制及焊后热处理较为困难。***通过自然界中大量的坎合现象，提出了采用预应力坎合结构来解决剖分子件间的连接问题自然界中存在形形***的坎合现象。

例如，藤蔓植物爬墙虎通过向表面凹处生长，可以准确地生成一个表面轮廓并硬化，使得植物表面和其他表面形成互锁，并牢固地连接在一起；植物猪秧果实的表面有钩子状的***，钩子接触动物绒毛然后互锁，产生较为牢固的连接力；壁虎则是通过脚爪底部带有的200万根具有柔韧性的绒毛以及每根绒毛上的10万多根微刚毛和接触表面形成互锁，利用产生的连接力在玻璃或墙壁面上行走的。

当前，合金钢管的制备研究已趋于成熟。并使之大規模应用于工业界。虽然目前已开始就某些产品逐步产业化，但品种较为单一，并未对生产工艺制定相应的规范，主要是靠经验调试，合金钢管质量较难控制，成品率难以保证。物理方面的研究表明，要获得性能优异的高温超导电性，复合超导带材应具有高致密度、强c一轴织构、尽量少的第二相以及良好的微观和宏观均匀性。

由此可见，它的工业化生产需要解决三个关键问题，即复合体的变形均匀性，超导陶瓷粉体材料的密实状态，超导带材的轧制变形与织构形成。当晶粒边界的取向差值大于10时，存在明显的弱连接现象，一旦大角度晶界的数量大于小角度晶界的数量，电流的长程传输便受到阻碍，临界电流密度值J。将很低。

在塑性成形中形成合理的晶粒取向，有助于改善热处理后超导相的晶粒取向，从而提高超导带材的导电性能。由于轧制工艺可以明显地加强晶粒织枃的形成，因此，常常选择轧制成形作为超导带材塑性加工的后部工序。

用于氢气与杂质的分离。

钯管纯化氢的原理是，合金钢管，在300—500℃下，把待纯化的氢通入钯管的一侧时，氢被吸附在钯管壁上，由于

钯的4d电子层缺少两个电子，它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的)，在钯的作用下，氢被电离为质子其半径为1.5×1015m，而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时)，故可通过钯管，在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子，从钯管的另一侧逸出。在钯管表面，未被离解的气体是不能透过的，故可利用钯管获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能，但纯钯的机械性能差，高温时易氧化，再结晶温度低，易使钯管变形和脆化，故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素，制成钯合金，可改善钯的机械性能。

目前应用的钯合金中，银约占20—30%，其他成分(如金等)的含量lt;5%。氢透过钯合金的速率与温度、膜的厚度及渗透摸两侧的原料氢和纯氢的压力差(△P)有关。升高温度，增大△P及减小膜的厚度，会使透氢速率增加。但温度升高，将使渗透膜的抗拉强度降低。因此，钯管的使用温度通常控制在450℃左右。

某些杂质可导致钯，使透气性能变坏，甚至可使膜遭到***。能引起钯中的物质有：卤化物、油蒸气、含硫和含氨物质以及粉尘等。钯合金可制成管状(称为钯管)或膜片(称钯膜)。

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